Майк Браун - Как я убил Плутон и почему это было неизбежно

Порой мы прибегаем к этой уловке, когда космическому летательному аппарату нужно хорошенько разогнаться; он должен пролететь вблизи какой-либо планеты, к примеру Юпитера. Весь фокус заключается в том, чтобы направить космический корабль практически на планету. В то время как корабль приближается к Юпитеру, гравитационная сила планеты-гиганта в силу законов небесной механики увеличивает скорость корабля, и тогда, разрывая облака, он несется к заданной цели. Юпитер настолько огромен, что его гравитационного поля вполне достаточно, чтобы вытолкнуть летательный объект далеко за пределы Солнечной системы. С помощью Юпитера разгонялись такие космические аппараты, как «Пионер» и «Вояджер». Во время полета им удалось сделать снимки и, разогнавшись, навсегда скрыться из виду. Однако Нептун слишком мал для того, чтобы космический аппарат мог разогнаться настолько, чтобы вылететь за пределы Солнечной системы, поэтому аппараты будут всегда возвращаться назад. Таким образом, большое количество объектов в поясе Койпера по своей орбите проходят очень близко к Нептуну, но очень далеко от Солнца. Такие объекгы пояса Койпера называются «рассеянными», поскольку Нептун участвует в формировании их орбит.

Только сравнительно небольшие объекты могут иметь такие орбиты. Крупные планеты движутся по окружности, поскольку они достаточно велики для того, чтобы другие планеты могли оттолкнуть их. Объекты пояса Койпера, в том числе и Плутон, имеют отклоняющуюся и вытянутую орбиту, так как они слишком малы, чтобы противостоять гравитационному полю Нептуна. Скорее всего Голландец являлся рассеянным объектом пояса Койпера, нежели планетой. Возможно, он находился так далеко, когда мы его заметили, именно потому, что в то время он как раз проходил через самую удаленную точку своей вытянутой орбиты и скоро начнет приближаться к Солнцу Тогда мы, наконец, поймем, что он на самом деле является еще одним объектом пояса Койпера. Как видите, его орбита является ключом к разгадке его настоящей сущности.

Как и в случае с Кваоаром, мы были решительно настроены найти фотографии Голландца, сделанные раньше другими астрономами. Как объект, Голландец был намного слабее, чем Кваоар, поэтому мы предположили, что он будет виден не на всех снимках; однако через несколько дней внимательного изучения фотографий нам удалось обнаружить его на снимках, сделанных несколько лет назад, так что рассчитать его орбиту не составило особого труда.

Как она выглядела? Был ли это эллипс, по которому движутся все крупные планеты? Или же его орбита была рассеянной, как и у большинства объектов пояса Койпера? Во-первых, это очень трудно объяснить. Хотя для того, чтобы выяснить, по какой орбите движется объект, нужно знать его местоположение и скорость, каждый раз, когда мы проводили расчеты, наши вычисления отличались от предыдущих, поскольку Голландец находился очень далеко и очень медленно двигался. Сначала мы решили, что его орбита - это эллипс, потом - что он движется просто по прямой линии и даже не вокруг Солнца (такое открытие заняло бы первое место!). Однако после длительных и очень тщательных вычислений мы, наконец, могли сказать, что Голландец определенно двигался не по окружности и не по прямой. Его орбита была чересчур вытянута. Вы, наверное, спросите, находился ли Голландец в тот момент в самой дальней точке своей орбиты и двигался ли по внутренней ее части, как обыкновенный рассеянный объект? Я отвечу: нет, как раз наоборот. Он находился в самой близкой к нам точке и двигался как раз по внешней траектории своей орбиты. Его путь вокруг Солнца представлял собой настолько вытянутую орбиту, что, для того чтобы завершить полный круг вокруг Солнца и вернуться в ту точку, где он находится в данный момент, ему потребуется целых одиннадцать тысяч лет. Очевидно, это самый удаленный объект Солнечной системы, который довелось видеть человеку. Он находился в десять раз дальше остальных планет. Голландец был ни на что не похож, он был «белой вороной» среди остальных объектов Солнечной системы. Он не имел ничего общего ни с обыкновенной планетой,

ни с обыкновенным объектом пояса Койпера. В целой Вселенной я еще не встречал ничего похожего.

Порой очень трудно описать все эти орбиты и объяснить, что они означают. Попробуйте сделать вот что. Вам понадобится листок бумаги, карандаш и монета достоинством двадцать пять центов (или просто загляните в диаграмму помещенную ниже).

Положите монету в центр листа и обведите ее; нарисуйте маленькую точку в центре получившегося крута -это Солнце, а окружность вокруг него - это орбита, по которой движется Нептун. Внутри этой окружности -Солнечная система до того момента, когда в 1930 году был обнаружен Плутон. Если вы хотите изобразить на своем рисунке Плутон, найдите на окружности орбиты Нептуна положение «четыре часа» (как если бы это был циферблат часов) и поставьте в это место карандаш. Теперь нарисуйте овал так, чтобы он начинался и заканчивался в этой же самой точке, но помните, что его орбита вытянута и дальней точки на вашем рисунке он достигнет на расстоянии, чуть меньшем, чем два радиуса орбиты Нептуна. В этой точке орбиты Плутона можно мысленно поставить отметку «десять часов» (ну, а если вы хотите быть чересчур точными, с помощью чертежной линейки сделайте так, чтобы Плутон находился в 3,696 см от центра вашей окружности). Теперь мы готовы к тому, чтобы нарисовать внешнюю границу пояса Койпера. Для этого пунктирной линией нарисуйте не очень ровную окружность, так, чтобы она охватывала Солнце и самую дальнюю точку орбиты Плутона. И наконец, заштрихуйте все пространство между Нептуном и внешней границей пояса Койпера. Теперь пришло время добавить несколько рассеянных объектов. Поставьте карандаш, скажем, в точке где-то посередине радиуса пояса Койпера на положении «восемь часов» и нарисуйте большой овал вокруг Солнца так, чтобы он выходил далеко за пределы внешней границы пояса Койпера, начинался и заканчивался в этой точке, а противоположная точка находилась бы на положении «два часа». Вы можете совершенно свободно нарисовать столько рассеянных объектов, сколько хотите, только помните, что нужно начинать рисовать их орбиты из точек, которые находятся посередине пояса Койпера, овал должен также начинаться и заканчиваться в этой точке, перед тем как выйти за пределы Солнечной системы.

А вот сейчас пришло время нарисовать нашего Летучего голландца. Поставьте маленькую точку где-то на расстоянии, в три раза большем от Солнца, чем находится орбита Нептуна, это будет положение «один час» (если же вам снова хочется быть точными, поставьте точку на расстоянии б см от Солнца). Простительно, если вы решили нарисовать овал вокруг Солнца, который проходит через пояс Койпера перед тем, как снова вернуться в положение «один час». Но не делайте этого. Голландец никогда не приблизится к Солнцу так близко, как вы нарисовали. Наоборот, возьмите свой карандаш и нарисуйте овал вокруг Солнца так, чтобы он начинался и заканчивался там, где вы поставили точку, однако где-то в положении «семь часов», как раз там, где находится самая удаленная точка орбиты Голландца, овал должен быть сильно вытянутым. Насколько должен быть вытянут овал, спросите вы? Почти на 83,82 см, соответственно в три раза больше, чем ваш листок бумаги обычного формата! Голландец никогда не проходит через пояс Койпера и никогда не приближается к Нептуну. Все то время, пока Голландец движется по своей орбите, он находится так далеко от сравнительно небольшой области под названием «пояс Койпера», что с него Солнце будет выглядеть крошечной, но очень яркой звездой. В Солнечной системе нет ничего, что было бы похоже на Голландца.